Los dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS) se utilizan para redes de suministro de energía eléctrica, redes telefónicas y buses de comunicación y control automático.
El dispositivo de protección contra sobretensiones (DPS) es un componente del sistema de protección de la instalación eléctrica.
Este dispositivo está conectado en paralelo en el circuito de suministro de energía de las cargas que debe proteger (ver Fig. 1 ). También se puede usar en todos los niveles de la red de suministro de energía.
Este es el tipo de protección contra sobrevoltaje más comúnmente utilizado y más eficiente.
El DPS conectado en paralelo tiene una alta impedancia. Una vez que aparece la sobretensión transitoria en el sistema, la impedancia del dispositivo disminuye, por lo que la corriente de sobretensión pasa a través del DPS, evitando el equipo sensible.
Funcionamiento y tipos de DPS:
El DPS está diseñado para limitar las sobretensiones transitorias de origen atmosférico y desviar las ondas de corriente a tierra, a fin de limitar la amplitud de esta sobretensión a un valor que no sea peligroso para la instalación eléctrica y el equipo eléctrico de conmutación y control.
Modos de operación de los DPS:
- En modo común, entre fase y neutro o tierra.
- En modo diferencial, entre fase y neutro.
Funcionamiento de los DPS:
- Conduce la energía a la tierra, en modo común;
- Distribuye la energía a los otros conductores en vivo, en modo diferencial.
Tipos de DPS:
Tipo 1 DPS:
El DPS tipo 1 se recomienda en el caso específico de edificios industriales y del sector de servicios, protegidos por un sistema de protección contra rayos.
Protege las instalaciones eléctricas contra los rayos directos. Puede descargar la corriente de retorno desde la difusión del rayo hacia el conductor de tierra de la red.
El DPS Tipo 1 se caracteriza por una onda de corriente de 10/350 μs.
Tipo 2 DPS:
El DPS Tipo 2 es el sistema de protección principal para todas las instalaciones eléctricas de baja tensión. Instalado en cada cuadro eléctrico, previene la propagación de sobretensiones en las instalaciones eléctricas y protege las cargas.
Tipo 2 SPD se caracteriza por una onda de corriente de 8/20 μs.
Tipo 3 DPS:
Estos DPS tienen una baja capacidad de descarga. Por lo tanto, deben instalarse obligatoriamente como un complemento del DPS tipo 2 y cerca de cargas sensibles.
El tipo 3 SPD se caracteriza por una combinación de ondas de voltaje (1.2 / 50 μs) y ondas de corriente (8/20 μs).
Normatividad de los DPS:
| Normativa | Rayo directo | Rayo indirecto | |
| IEC 61643-1 | Prueba de clase I | Prueba de clase II | Prueba de clase III |
| IEC 61643-11 / 2011 | Tipo 1 | Tipo 2 | Tipo 3 |
| EN / IEC 61643-11 | Tipo 1 | Tipo 2 | Tipo 3 |
| Ex VDE 0675v | B | C | D |
| Tipo de prueba de onda | 10/350 | 8/20 | 1.2/50 + 8/20 |
Características principales de los DPS:
Uc : voltaje de funcionamiento continuo máximo
Esta es la tensión de CA o CC por encima de la cual el DPS se activa. Este valor se elige de acuerdo con la tensión nominal y la disposición de puesta a tierra del sistema.
Up : nivel de protección de tensión (en In)
Este es el voltaje máximo a través de los terminales del SPD cuando está activo. Este voltaje se alcanza cuando la corriente que fluye en el DPS es igual a In. El nivel de protección de voltaje elegido debe estar por debajo de la capacidad de soportar sobretensión de las cargas. En caso de rayos, el voltaje en los terminales del DPS generalmente permanece menor que Up.
In: corriente de descarga nominal
Este es el valor máximo de una corriente de forma de onda de 8/20 μs que el DPS puede descargar como mínimo 19 veces.
¿Por qué es In importante?
In corresponde a una corriente de descarga nominal que un DPS puede resistir al menos 19 veces: un valor más alto de In significa una vida más larga para el DPS, por lo que se recomienda encarecidamente elegir valores superiores al valor mínimo impuesto 5 kA.
DPS Tipo 1:
Iimp : Corriente de impulso.
Este es el valor máximo de una corriente de forma de onda de 10/350 μs que el DPS puede descargar o descargar al menos una vez.
¿Por qué es importante Iimp?
La norma IEC 62305 requiere un valor máximo de corriente de impulso de 25 kA por polo para el sistema trifásico. Esto significa que para una red 3P + N, el DPS debería ser capaz de soportar una corriente de impulso máxima total de 100kA proveniente de la conexión a tierra.
Ifi: Corriente de Autoextincion
Aplicable solo a la tecnología spark gap. Esta es la corriente (50 Hz) que el DPS es capaz de interrumpir por sí mismo después del flashover. Esta corriente siempre debe ser mayor que la corriente de cortocircuito prevista en el punto de instalación.
DPS Tipo 2:
Imax : corriente de descarga máxima
Este es el valor máximo de una corriente de forma de onda de 8/20 μs que el DPS puede descargar una vez.
¿Por qué es Imax importante?
Si compara 2 DPS con el mismo In , pero con diferente Imax: el DPS con un valor de Imax más alto tiene un «margen de seguridad» más alto y puede soportar una mayor corriente de sobretensión sin dañarse.
DPS tipo 3:
Uoc : voltaje de circuito abierto aplicado durante las pruebas de clase III (Tipo 3).